KR20190014919A - Apparatus for generating communication intelligence by detecting multichannel communication signal and method of detecting communication signal therefor - Google Patents

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KR20190014919A
KR20190014919A KR1020170099043A KR20170099043A KR20190014919A KR 20190014919 A KR20190014919 A KR 20190014919A KR 1020170099043 A KR1020170099043 A KR 1020170099043A KR 20170099043 A KR20170099043 A KR 20170099043A KR 20190014919 A KR20190014919 A KR 20190014919A
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송규하
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국방과학연구소
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Abstract

The present invention relates to an apparatus for generating communication intelligence by detecting a multichannel communication signal and a method of detecting a communication signal therefor. According to an embodiment of the present invention, an apparatus for generating communication intelligence by detecting a multichannel communication signal comprises: a high frequency distribution unit for generating and distributing an RF signal to a communication signal received from an antenna; a plurality of communication intelligence generating units for generating communication intelligence including instantaneous spectrum and demodulated data for the communication signal included in the RF signals distributed by the high frequency distribution unit; and a user interface unit for generating and transmitting a control command of the plurality of communication intelligence generating units, converting the communication intelligence into a state in which the user can check the communication intelligence, and providing the converted communication intelligence.

Description

다채널 통신신호 탐지를 통한 통신정보 생성 장치 및 이를 위한 통신신호 탐지 방법{APPARATUS FOR GENERATING COMMUNICATION INTELLIGENCE BY DETECTING MULTICHANNEL COMMUNICATION SIGNAL AND METHOD OF DETECTING COMMUNICATION SIGNAL THEREFOR}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an apparatus for generating communication information by detecting multi-channel communication signals, and a communication signal detecting method therefor. 2. Description of the Related Art [

본 발명은 다채널 통신신호 탐지를 통한 통신정보 생성 장치 및 이를 위한 통신신호 탐지 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 다채널을 통해 수신되는 미상의 무선 통신신호로부터 대상 신호의 존재 또는 종료 여부를 탐지함으로써, 스펙트럼 및 복조 데이터가 포함된 통신정보를 생성하기 위한, 다채널 통신신호 탐지를 통한 통신정보 생성 장치 및 이를 위한 통신신호 탐지 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for generating communication information by detecting a multi-channel communication signal and a communication signal detecting method therefor. More particularly, the present invention relates to an apparatus and method for detecting a presence or an end of a target signal from a non- , A communication information generating apparatus for generating communication information including spectrum and demodulated data, and a communication signal detecting method therefor.

또한, 본 발명은 신호의 존재 또는 종료 판단에 소요되는 시간에 해당하는 I/Q 데이터에 대한 버퍼 기능을 제공하고, I/Q 데이터에 존재하는 주파수 오프셋을 자동으로 추정 및 보정하는 다채널 통신신호 탐지를 통한 통신정보 생성 장치 및 이를 위한 통신신호 탐지 방법에 관한 것이다.The present invention also provides a buffer function for I / Q data corresponding to a time required for determining whether a signal exists or not, and a multi-channel communication signal for automatically estimating and correcting a frequency offset existing in I / And a communication signal detection method therefor.

일반적으로, 신호정보(Signal Intelligence: SIGINT)는 통신, 전자, 레이더 등에서 사용되는 신호를 수집하여 생산된 정보 및 그 활동을 일컫는다. 이러한 신호정보는 수집대상 신호의 종류에 따라 통신정보(Communication Intelligence: COMINT), 전자정보(Electronic Intelligence: ELINT) 등으로 나뉜다.In general, Signal Intelligence (SIGINT) refers to information and activities that are generated by collecting signals used in communications, electronics, and radar. Such signal information is divided into communication information (COMINT), electronic information (ELINT), and the like depending on the type of the signal to be collected.

특히, 통신정보는 라디오, TV 방송, 각종 무전기 등에서 사용되는 무선 통신신호를 탐지 및 식별하여 생성되는 유효한 정보들을 의미한다.Particularly, the communication information means valid information generated by detecting and identifying a radio communication signal used in radio, TV broadcast, various radios, and the like.

이와 같은 통신정보를 수집하는 기술은 민간에서는 불법 및 비인가 신호감시, 간섭 신호원 확인, 그리고 전파 관리 등에 활용되며, 군 전자전 분야에서 통신신호에 대한 신호정보 획득을 위해 적용된다.Such a technique for collecting communication information is utilized in civilian for illegal and unauthorized signal surveillance, interfering signal source confirmation, and radio wave management, and is applied to acquire signal information for communication signals in the field of military electronic warfare.

최근의 무선통신 환경에서 통신신호는 다양한 제원 및 형태를 가지며, 다수의 무선 신호원들이 밀집되어 존재하고 있다. BACKGROUND ART [0002] In recent wireless communication environments, communication signals have various specifications and types, and a large number of wireless signal sources exist in a dense manner.

또한, 신호감시 분야에서 감시하는 측에는 대상으로 하는 통신신호에 대한 주파수 대역 정보가 사전에 주어지지 않는다. 그리고 대상 통신신호의 주파수는 시간 및 환경에 따라 변화하며 고정되지 않는 특징을 가진다. In addition, in the signal monitoring field, the frequency band information of the target communication signal is not given in advance. The frequency of the target communication signal changes according to time and environment and is not fixed.

따라서, 하나의 통신신호만을 처리할 수 있는 단일 채널 기반의 통신정보 생성 장치는 알려지지 않은 다수의 통신신호를 탐지하고 통신정보를 생성하는데 그 기능이 제한될 수밖에 없다.Therefore, a single-channel-based communication information generating apparatus capable of processing only one communication signal is limited in its ability to detect a large number of unknown communication signals and generate communication information.

기존의 통신정보 생성 장치의 사용자는 대상 통신신호의 탐지를 위해서 신호가 존재할 수 있는 주파수 대역을 지속적으로 관측해야 한다. 이와 함께, 사용자는 신호의 발생, 유지, 종료 등의 활동에 따라 수신 주파수 대역과 탐지시작, 유지, 종료 등의 장치 운용 명령을 지속적으로 조정해야 한다. The user of the existing communication information generation apparatus must continually observe the frequency band in which the signal may exist in order to detect the target communication signal. In addition, the user must continuously adjust the operation frequency of the reception frequency band and the device operation commands such as detection start, maintenance, and termination according to activities such as signal generation, maintenance, and termination.

하지만, 사용자는 기존의 통신정보 생성 장치를 운용하기 위해 능숙하고 세밀한 제어능력이 필요하다. 즉, 기존의 통신정보 생성 장치는 사용자의 제어능력에 따라 운용결과가 달라지게 된다.However, the user needs a skillful and detailed control ability to operate the existing communication information generating apparatus. That is, the existing communication information generating apparatus has different operation results depending on the control ability of the user.

또한, 사용자는 대상 통신신호에 대한 탐지방식을 조정하기 위해 판단 및 조정시간을 필요로 하며, 이에 해당하는 소요시간 동안에 통신정보를 생성하기 위한 신호를 놓쳐버리는 경우가 빈번히 발생한다.In addition, the user needs judgment and adjustment time to adjust the detection method for the target communication signal, and often misses the signal for generating the communication information during the corresponding time.

한편, 기존의 통신정보 생성 장치는 통신신호를 기저대역으로 변환하는 과정에서 사용자 또는 장치에 의한 오차로 인해 I/Q(Inphase and Quadrature) 데이터에 주파수 오프셋(offset)이 존재할 수 있다. 이러한 주파수 오프셋은 통신신호의 복조 품질을 저하시킨다.Meanwhile, a conventional communication information generating apparatus may have a frequency offset in I / Q (Inphase and Quadrature) data due to an error caused by a user or a device in a process of converting a communication signal to a baseband. This frequency offset degrades the demodulation quality of the communication signal.

이와 같이, 기존의 통신정보 생성 장치는 사용자가 수동으로 주파수 오프셋을 추정하고 제거하므로 정확도가 떨어지게 된다.As described above, the existing communication information generating apparatus is less accurate because the user manually estimates and removes the frequency offset.

따라서, 기존의 통신정보 생성 장치는 다채널 정보 탐지 기능, 신호탐지를 수행할 주파수 범위에 대해 신호의 존재 또는 종료 여부를 자동으로 판단하는 기능, I/Q 데이터에 존재하는 주파수 오프셋을 자동으로 추정 및 보정하는 기능이 제안될 필요가 있다.Therefore, the conventional communication information generating apparatus has a multi-channel information detecting function, a function of automatically determining whether a signal exists or not in a frequency range to perform signal detection, a function of automatically estimating a frequency offset existing in I / Q data And a function of correcting it needs to be proposed.

한국공개특허공보 제10-2003-0056269호Korean Patent Publication No. 10-2003-0056269

본 발명의 목적은 다채널을 통해 수신되는 미상의 무선 통신신호로부터 대상 신호의 존재 또는 종료 여부를 탐지함으로써, 스펙트럼 및 복조 데이터가 포함된 통신정보를 생성하기 위한, 다채널 통신신호 탐지를 통한 통신정보 생성 장치 및 이를 위한 통신신호 탐지 방법을 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for detecting communication presence or absence of a target signal from unknown radio communication signals received over multiple channels and for generating communication information including spectrum and demodulated data, An information generating apparatus and a communication signal detecting method therefor.

또한, 본 발명의 다른 목적은 신호의 존재 또는 종료 판단에 소요되는 시간에 해당하는 I/Q 데이터에 대한 버퍼 기능을 제공하고, I/Q 데이터에 존재하는 주파수 오프셋을 자동으로 추정 및 보정하기 위한 다채널 통신신호 탐지를 통한 통신정보 생성 장치 및 이를 위한 통신신호 탐지 방법을 제공하는데 있다.It is another object of the present invention to provide a buffer function for I / Q data corresponding to a time required to determine whether a signal exists or not, and to automatically estimate and correct a frequency offset existing in I / Q data A communication information generating device for detecting a multi-channel communication signal, and a communication signal detecting method therefor.

본 발명의 일실시예에 따른 다채널 통신신호 탐지를 통한 통신정보 생성 장치는, 안테나로부터 수신된 통신신호에 대해 RF 신호를 생성하여 분배하기 위한 고주파 신호 분배부; 상기 고주파 신호 분배부에 의해 각각 분배된 RF 신호에 포함된 통신신호에 대해 순시 스펙트럼 및 복조 데이터가 포함된 통신정보를 생성하기 위한 다수의 통신정보 생성부; 및 상기 다수의 통신정보 생성부의 제어명령을 생성하여 전달하고, 상기 통신정보를 사용자가 확인 가능한 상태로 변환하여 제공하기 위한 사용자 인터페이스부;를 포함할 수 있다.An apparatus for generating communication information through multi-channel communication signal detection according to an exemplary embodiment of the present invention includes: a high frequency signal distributor for generating and distributing an RF signal to a communication signal received from an antenna; A plurality of communication information generators for generating communication information including instantaneous spectrum and demodulated data for the communication signals included in the RF signals distributed by the high frequency signal distributor; And a user interface unit for generating and transmitting a control command of the plurality of communication information generating units and converting the communication information into a state in which the user can check the communication information.

상기 고주파 신호 분배부는, 상기 안테나로부터 수신된 통신신호에 대해 대역통과 필터링 및 증폭을 통해 상기 RF 신호를 생성할 수 있다.The high-frequency signal distribution unit may generate the RF signal by band-pass filtering and amplifying the communication signal received from the antenna.

상기 다수의 통신정보 생성부 각각은, 상기 RF 신호의 디지털 데이터에 대한 기저대역 변환을 통해 I(Inphase) 채널과 Q(Quadrature) 채널로 구성된 I/Q 데이터를 생성하기 위한 기저대역 변환기; 상기 I/Q 데이터에 대한 상기 순시 스펙트럼을 생성하여 출력하기 위한 스펙트럼 생성기; 및 상기 순시 스펙트럼으로부터 평균 스펙트럼을 생성하여 기 설정된 탐지시간에 따라 통신신호가 존재 또는 종료하는지를 판단하는 신호탐지 기능을 수행하기 위한 신호 탐지기;를 포함할 수 있다.Each of the plurality of communication information generators includes a baseband converter for generating I / Q data composed of an I (Inphase) channel and a Q (Quadrature) channel through baseband conversion of digital data of the RF signal; A spectrum generator for generating and outputting the instantaneous spectrum for the I / Q data; And a signal detector for generating a mean spectrum from the instantaneous spectrum and performing a signal detection function for determining whether a communication signal is present or terminated according to a predetermined detection time.

상기 신호 탐지기는, 상기 RF 신호를 기저대역 변환 과정에서 발생된 오차로 인한 상기 I/Q 데이터에 존재하는 주파수 오프셋을 추정하고, 상기 다수의 통신정보 생성부 각각은, 상기 추정된 주파수 오프셋을 이용하여 상기 I/Q 데이터에 존재하는 주파수 오프셋을 제거하기 위한 주파수 오프셋 제거기; 및 상기 주파수 오프셋이 제거된 I/Q 데이터에 대한 복조를 통해 상기 복조 데이터를 생성하여 출력하기 위한 복조기;를 포함할 수 있다.Wherein the signal estimator estimates a frequency offset existing in the I / Q data due to an error generated in the baseband conversion of the RF signal, and each of the plurality of communication information generators uses the estimated frequency offset A frequency offset canceller for removing a frequency offset present in the I / Q data; And a demodulator for generating and outputting the demodulated data through demodulation on the I / Q data from which the frequency offset is removed.

상기 신호 탐지기는, 상기 평균 스펙트럼의 탐지 대역폭 내에서 탐지 임계값과 교차하는 신호의 주파수 폭을 신호 대역폭으로 추정한 후, 추정된 신호 대역폭의 중심 주파수를 주파수 오프셋으로 추정할 수 있다.The signal detector may estimate a frequency width of a signal intersecting the detection threshold within a detection bandwidth of the average spectrum as a signal bandwidth and then estimate a center frequency of the estimated signal bandwidth as a frequency offset.

상기 다수의 통신정보 생성부 각각은, 상기 고주파 신호 분배부로부터 분배된 상기 RF 신호를 IF(Intermediate Frequency) 신호로 변환하기 위한 고주파 수신기; 및 상기 고주파 수신기로부터 입력되는 상기 IF 신호에 대한 샘플링 및 양자화를 통해 상기 디지털 데이터를 생성하기 위한 ADC(Analog-Digital Converter);를 포함할 수 있다.Each of the plurality of communication information generators includes: a high frequency receiver for converting the RF signal distributed from the high frequency signal distributor into an IF (Intermediate Frequency) signal; And an ADC (Analog-Digital Converter) for generating the digital data by sampling and quantizing the IF signal input from the high-frequency receiver.

상기 신호 탐지기는, 신호탐지 대상 주파수로 선택된 주파수 정보를 상기 고주파 수신기로 전달할 수 있다.The signal detector may transmit frequency information selected as a signal detection target frequency to the high frequency receiver.

상기 신호 탐지기는, 상기 신호탐지 대상 주파수를 기 설정된 신호탐지 모드에 따라 설정할 수 있다.The signal detector may set the signal detection target frequency according to a predetermined signal detection mode.

상기 탐지시간은, 신호존재판단시간, 신호종료판단시간, 신호수집시간을 포함하고, 상기 신호 탐지기는, 상기 신호존재판단시간 또는 상기 신호종료판단시간 동안에 상기 I/Q 데이터를 I/Q 데이터 버퍼에 저장하도록 동작 제어명령을 전송하고, 상기 신호수집시간의 카운팅 과정을 수행할 때, 상기 I/Q 데이터를 상기 I/Q 데이터 버퍼로부터 출력하도록 동작 제어명령을 전송할 수 있다.The I / Q data may be stored in the I / Q data buffer 110 during the signal presence determination time or the signal termination determination time, and the detection time may include a signal existence determination time, a signal termination determination time, And transmits an operation control command to output the I / Q data from the I / Q data buffer when performing the counting of the signal collection time.

상기 신호 탐지기는, 상기 평균 스펙트럼 중에서 탐지 대역폭에 포함되는 전력값을 탐지 임계값과 비교하여 통신신호에 대한 존재 또는 종료를 판단할 수 있다.The signal detector may compare the power value included in the detection bandwidth with the detection threshold value among the average spectra to determine existence or termination of the communication signal.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 통신신호 탐지 방법은, 신호탐지 대상 주파수를 선택하는 단계; 외부로부터 전달된 순시 스펙트럼을 신호존재판단시간 동안 수집하는 단계; 상기 신호존재판단시간 동안 수집된 순시 스펙트럼의 전력값에 대해 평균을 취하여 제1 평균 스펙트럼을 생성하는 단계; 상기 제1 평균 스펙트럼 중에서 통신정보를 생성할 통신신호가 존재하는지를 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과에 따라, RF 신호를 기저대역으로 변환하는 과정에서 발생된 오차로 인한 I/Q 데이터에 존재하는 주파수 오프셋을 추정하는 단계;를 포함할 수 있다.Meanwhile, a method of detecting a communication signal according to an embodiment of the present invention includes: selecting a frequency to be detected; Collecting an instantaneous spectrum transmitted from the outside for a signal existence judgment time; Generating a first mean spectrum by averaging the power values of the instantaneous spectra collected during the signal presence determination time; Determining whether a communication signal for generating communication information exists among the first average spectrum; And estimating a frequency offset existing in the I / Q data due to the error generated in the process of converting the RF signal to the baseband according to the determination result.

일실시예에 따르면, 상기 주파수 오프셋을 추정하는 단계 이후에, 신호수집시간까지 진행시간을 카운팅하는 단계; 상기 카운팅된 시간이 상기 신호수집시간에 도달하면, 외부로부터 전달된 순시 스펙트럼을 신호종료판단시간 동안 수집하는 단계; 상기 신호종료판단시간 동안 수집된 순시 스펙트럼의 전력값에 대해 평균을 취하여 제2 평균 스펙트럼을 생성하는 단계; 및 상기 제2 평균 스펙트럼 중에서 통신신호가 종료하는지를 판단하는 단계;를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment, the step of estimating the frequency offset may include counting a progress time up to a signal acquisition time; When the counted time reaches the signal collection time, collecting an instantaneous spectrum delivered from the outside for a signal end determination time; Generating a second mean spectrum by averaging the power values of the instantaneous spectra collected during the signal end determination time; And determining whether the communication signal is terminated in the second average spectrum.

일실시예에 따르면, 상기 판단 단계 이후에, 신호탐지 모드에 따라 모든 주파수에 대하여 신호탐지를 완료하였는지를 확인하는 단계; 및 상기 확인 결과에 따라 신호탐지 모드에 따라 신호탐지를 수행할 다음 주파수를 설정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment, after the determining step, it is checked whether signal detection is completed for all frequencies according to the signal detection mode. And setting a next frequency for performing signal detection according to the signal detection mode according to the result of the detection.

일실시예에 따르면, 상기 확인 결과에 따라 탐지 반복횟수 만큼 신호탐지가 반복되었는지를 판단하여 신호탐지 과정을 반복 또는 종료하는 단계;를 더 포함할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the step of determining whether the signal detection is repeated by the number of times of detection is repeated according to the confirmation result, and repeating or ending the signal detection process.

본 발명은 다수의 대상 통신신호에 대해 스펙트럼 및 복조 데이터를 포함한 통신정보를 동시에 생성할 수 있는 다채널 정보탐지 기능을 제공할 수 있다.The present invention can provide a multi-channel information detection function capable of simultaneously generating communication information including spectrum and demodulated data for a plurality of target communication signals.

또한, 본 발명은 신호탐지를 수행할 주파수 범위 또는 목록에 대하여 신호의 존재 또는 종료 여부를 자동으로 판단하는 기능을 제공할 수 있다.In addition, the present invention can provide a function of automatically determining whether a signal exists or is terminated with respect to a frequency range or a list to perform signal detection.

또한, 본 발명은 신호의 존재 또는 종료 판단에 소요되는 시간에 해당하는 I/Q 데이터에 대한 버퍼 기능을 제공할 수 있다.In addition, the present invention can provide a buffer function for I / Q data corresponding to a time required for determining whether a signal exists or not.

또한, 본 발명은 I/Q 데이터에 존재하는 주파수 오프셋을 자동으로 추정 및 보정하는 기능을 제공할 수 있다.In addition, the present invention can provide a function of automatically estimating and correcting a frequency offset existing in I / Q data.

또한, 본 발명은 사용자가 간편하고 효율적으로 신호탐지를 수행하여 대상 통신신호의 잘못된 탐지 확률을 낮추어서 신뢰성 있는 통신정보를 생성할 수 있다.In addition, the present invention can easily and efficiently perform signal detection by a user, thereby reducing the false detection probability of a target communication signal and generating reliable communication information.

또한, 본 발명은 불법 및 비인가 통신신호 또는 간섭 신호원 등을 포함한 미상의 통신신호를 수신하여 자동으로 신호탐지를 수행하고 스펙트럼 및 복조 데이터를 포함한 통신정보를 생성할 수 있다.In addition, the present invention can automatically detect signals and receive communication information including spectral and demodulated data by receiving unknown communication signals including illegal and unauthorized communication signals or interference signal sources.

또한, 본 발명은 다수의 통신정보 생성부를 포함하여 다수의 통신신호에 대한 스펙트럼 및 복조 데이터를 포함한 통신정보를 동시에 생성할 수 있다.In addition, the present invention can simultaneously generate communication information including spectrum and demodulated data for a plurality of communication signals including a plurality of communication information generators.

또한, 본 발명은 안테나로부터 통신신호를 수신하여 관심 주파수대역 외의 성분을 제거하고 증폭된 RF 신호를 생성하여 분배할 수 있다.In addition, the present invention receives a communication signal from an antenna, removes a component other than a frequency band of interest, and generates and distributes an amplified RF signal.

또한, 본 발명은 신호 탐지기를 이용하여 통신정보를 생성할 신호의 존재 또는 종료 여부를 자동으로 판단하는 신호탐지 기능을 수행할 수 있다.In addition, the present invention can perform a signal detection function for automatically determining whether a signal for generating communication information is present or absent using a signal detector.

또한, 본 발명은 신호 탐지기를 이용하여 주파수 오프셋을 자동으로 추정하고 제거할 수 있다.In addition, the present invention can automatically estimate and remove frequency offsets using a signal detector.

또한, 본 발명은 I/Q 데이터 버퍼를 이용하여 신호의 존재 또는 종료 여부를 판단하는 신호탐지 시간구간에 대한 I/Q 데이터를 저장할 수 있으며, 이로 인해 통신정보를 생성할 신호의 소실을 방지할 수 있다.Also, the present invention can store I / Q data for a signal detection time interval for determining whether a signal exists or not using the I / Q data buffer, thereby preventing loss of a signal for generating communication information .

또한, 본 발명은 사용자 인터페이스부를 통해 장치가 생성하는 통신정보를 도시 또는 재생할 수 있다.In addition, the present invention can display or reproduce the communication information generated by the device through the user interface unit.

또한, 본 발명은 사용자가 설정하는 제어 파라미터에 따라 통신신호에 대한 신호탐지 및 통신정보 생성기능을 개별 또는 통합적으로 운용할 수 있다.In addition, the present invention can separately or integrally operate a signal detection and communication information generation function for a communication signal according to a control parameter set by a user.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다채널 통신신호 탐지를 통한 통신정보 생성 장치에 대한 도면,
도 2는 상기 도 1의 통신정보 생성부의 구성을 나타낸 도면,
도 3은 상기 도 2의 주파수 오프셋 제거기의 주파수 오프셋 제거 전과 후의 I/Q 데이터에 대한 스펙트럼을 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 통신신호 탐지 방법을 나타낸 도면,
도 5는 평균 스펙트럼에 대한 탐지 임계값의 비교를 설명하는 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram of a communication information generating apparatus through multi-channel communication signal detection according to an embodiment of the present invention;
2 is a diagram showing the configuration of the communication information generating unit of FIG. 1,
FIG. 3 is a diagram illustrating a spectrum of I / Q data before and after frequency offset removal of the frequency offset eliminator of FIG. 2;
4 is a diagram illustrating a method of detecting a communication signal according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating a comparison of detection thresholds for an average spectrum.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.For a better understanding of the present invention, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention may be modified into various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described in detail below. The present embodiments are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention. Therefore, the shapes and the like of the elements in the drawings can be exaggeratedly expressed to emphasize a clearer description. It should be noted that in the drawings, the same members are denoted by the same reference numerals. Detailed descriptions of well-known functions and constructions which may be unnecessarily obscured by the gist of the present invention are omitted.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다채널 통신신호 탐지를 통한 통신정보 생성 장치에 대한 도면이다.1 is a diagram illustrating a communication information generating apparatus through multi-channel communication signal detection according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일실시예에 따른 다채널 통신신호 탐지를 통한 통신정보 생성 장치(이하 "통신정보 생성 장치"라 함, 100)는, 다채널을 통해 수신되는 미상의 무선 통신신호로부터 대상 신호의 존재 또는 종료 여부를 탐지하여 스펙트럼 및 복조 데이터가 포함된 통신정보를 생성한다.A communication information generating apparatus (hereinafter, referred to as "communication information generating apparatus") 100 for detecting a multi-channel communication signal according to an embodiment of the present invention detects a presence of a target signal from an unknown radio communication signal received through multiple channels Or termination to generate communication information including spectrum and demodulated data.

이러한 통신정보 생성 장치(100)는 다수의 대상 통신신호에 대해 스펙트럼 및 복조 데이터가 포함된 통신정보를 동시에 생성할 수 있는 다채널 정보탐지 기능, 통신신호 탐지를 수행할 주파수 범위 또는 목록에 대하여 신호의 존재 또는 종료 여부를 자동으로 판단하는 기능, 통신신호의 존재 또는 종료 판단에 소요되는 시간에 해당하는 I/Q(Inphase and Quadrature) 데이터에 대한 버퍼(buffer) 기능, I/Q 데이터에 존재하는 주파수 오프셋을 자동으로 추정 및 보정하는 기능을 구현한다.The communication information generating apparatus 100 includes a multi-channel information detecting function capable of simultaneously generating communication information including spectrum and demodulated data for a plurality of target communication signals, a multi-channel information detecting function for detecting a signal range A buffer function for I / Q (Inphase and Quadrature) data corresponding to a time required for determining whether a communication signal exists or not, And implements the function of automatically estimating and correcting the frequency offset.

도 1에 도시된 바와 같이, 통신정보 생성 장치(100)는 안테나(110), 고주파 신호 분배부(120), 다수의 통신정보 생성부(130), 사용자 인터페이스부(140)를 포함한다.1, the communication information generation apparatus 100 includes an antenna 110, a high frequency signal distribution unit 120, a plurality of communication information generation units 130, and a user interface unit 140.

안테나(110)는 다채널을 통해 미상의 무선 통신신호를 수신한다. 여기서, 통신신호는 통신신호 탐지 및 통신정보 생성의 대상이 되는 신호로서, 불법 및 비인가 신호 또는 간섭 신호원에 해당된다.The antenna 110 receives unknown wireless communication signals through multiple channels. Here, the communication signal is a signal to be subjected to communication signal detection and communication information generation, and corresponds to an illegal or unauthorized signal or an interference signal source.

고주파 신호 분배부(120)는 안테나(110)로부터 수신된 통신신호에 대해 관심 주파수대역 이외의 신호성분을 제거시키는 대역통과 필터링을 수행한다.The high-frequency signal distributor 120 performs band-pass filtering on a communication signal received from the antenna 110 to remove signal components other than the frequency band of interest.

이후, 고주파 신호 분배부(120)는 대역통과 필터링이 수행된 통신신호에 대해 수신감도를 향상시키는 증폭을 실시하여 고주파 신호인 RF(Radio Frequency) 신호를 생성한다.Then, the high-frequency signal distributor 120 amplifies the communication signal on which the band-pass filtering has been performed by improving the reception sensitivity to generate a radio frequency (RF) signal, which is a high-frequency signal.

이후, 고주파 신호 분배부(120)는 생성된 RF 신호를 분배하여 다수의 통신정보 생성부(130) 각각에 인가한다.Then, the high-frequency signal distributor 120 distributes the generated RF signal to each of the plurality of communication information generators 130.

다수의 통신정보 생성부(130)는 RF 신호에 포함된 통신신호에 대해 순시 스펙트럼 및 복조 데이터가 포함된 통신정보를 생성한다.The plurality of communication information generators 130 generate communication information including the instantaneous spectrum and demodulated data for the communication signals included in the RF signals.

다수의 통신정보 생성부(130)는 기능 및 구성이 동일한 N개의 통신정보 생성부(#1~#N)를 포함하고, 각각의 통신정보 생성부(#1~#N)는 사용자 인터페이스부(140)를 통한 사용자의 제어명령에 따라 서로 다른 통신신호에 대한 통신정보를 탐지 및 생성할 수 있다. 다수의 통신정보 생성부(130) 각각의 구체적인 구성에 대한 설명은 후술할 도 2를 참조하기로 한다.The plurality of communication information generating units 130 includes N communication information generating units # 1 to #N having the same function and configuration and each of the communication information generating units # 1 to #N includes a user interface unit 140 to detect and generate communication information for the different communication signals. A specific configuration of each of the plurality of communication information generators 130 will be described later with reference to FIG.

사용자 인터페이스부(140)는 통신정보 생성 장치(100)를 제어하는 사용자 환경을 제공한다.The user interface unit 140 provides a user environment for controlling the communication information generating apparatus 100.

이를 통해, 사용자 인터페이스부(140)는 다수의 통신정보 생성부(130)에 대한 사용자 제어명령을 생성하여 다수의 통신정보 생성부(130)로 전달한다.The user interface unit 140 generates a user control command for the plurality of communication information generators 130 and transmits the user control commands to the plurality of communication information generators 130.

또한, 사용자 인터페이스부(140)는 다수의 통신정보 생성부(130)에 의해 생성된 통신정보들을 사용자가 확인 가능한 상태로 변환하여 제공할 수 있다. 즉, 사용자 인터페이스부(140)는 다수의 통신정보 생성부(130)에 의해 생성된 스펙트럼을 도시하고, 복조 데이터를 표시 또는 재생한다.The user interface unit 140 may convert the communication information generated by the plurality of communication information generators 130 into a state in which the user can view the communication information. That is, the user interface unit 140 shows the spectrum generated by the plurality of communication information generators 130, and displays or reproduces the demodulated data.

이처럼, 통신정보 생성 장치(100)는 불법 및 비인가 통신신호 또는 간섭 신호원 등을 포함한 미상의 통신신호를 수신하여 자동으로 신호탐지를 수행하고 스펙트럼 및 복조 데이터를 포함한 통신정보를 생성할 수 있다.As described above, the communication information generating apparatus 100 can receive the unknown communication signal including the illegal and unauthorized communication signals or the interference signal source, automatically perform signal detection, and generate communication information including spectrum and demodulated data.

도 2는 상기 도 1의 통신정보 생성부의 구성을 나타낸 도면이다.2 is a diagram showing a configuration of the communication information generation unit of FIG.

도 2에 도시된 바와 같이, 통신정보 생성부(130)는 고주파 수신기(131), ADC(132), 기저대역 변환기(133), I/Q 데이터 버퍼(134), 스펙트럼 생성기(135), 신호 탐지기(136), 주파수 오프셋 제거기(137), 복조기(138)를 포함한다.2, the communication information generating unit 130 includes a high frequency receiver 131, an ADC 132, a baseband converter 133, an I / Q data buffer 134, a spectrum generator 135, A detector 136, a frequency offset canceller 137, and a demodulator 138.

고주파 수신기(131)는 고주파 신호 분배부(120)로부터 분배된 RF 신호를 IF(Intermediate Frequency) 신호로 변환한다. 즉, 고주파 수신기(131)는 RF 신호와 LO(Local Oscillator) 신호를 혼합하여 IF 신호로 변환한다. The high-frequency receiver 131 converts the RF signal distributed from the high-frequency signal distributor 120 into an IF (Intermediate Frequency) signal. That is, the high frequency receiver 131 mixes the RF signal and the LO (Local Oscillator) signal and converts it into an IF signal.

여기서, IF 신호는 통신정보를 생성할 주파수에 해당하며, 통신정보를 생성할 주파수 정보가 신호 탐지기(136)로부터 수신된다.Here, the IF signal corresponds to a frequency at which communication information is to be generated, and frequency information for generating communication information is received from the signal detector 136.

ADC(132)는 아날로그-디지털 컨버터(Analog-Digital Converter)로서, 고주파 수신기(131)로부터 입력되는 IF 신호에 대한 샘플링(sampling) 및 양자화(quantization)를 수행하여 디지털 데이터(즉, ADC 데이터)를 생성한다.The ADC 132 is an analog-to-digital converter that performs sampling and quantization on an IF signal input from the high-frequency receiver 131 to generate digital data (that is, ADC data) .

기저대역 변환기(133)는 내부의 수치 제어 발진기(Numerically Controlled Oscillator: NCO)를 이용하여 ADC 데이터에 대해 90°위상차를 가지는 LO 신호를 생성한다.The baseband converter 133 generates an LO signal having a phase difference of 90 degrees with respect to the ADC data using an internal Numerically Controlled Oscillator (NCO).

이후, 기저대역 변환기(133)는 생성된 LO 신호와 ADC 데이터를 혼합하여 기저대역으로 변환하여 I(Inphase) 채널과 Q(Quadrature) 채널로 구성된 I/Q 데이터를 생성한다. Thereafter, the baseband converter 133 mixes the generated LO signal and the ADC data into a baseband signal, and generates I / Q data composed of an I (Inphase) channel and a Q (Quadrature) channel.

그리고 기저대역 변환기(133)는 생성된 I/Q 데이터를 스펙트럼 생성기(135)와 I/Q 데이터 버퍼(134)로 전송한다. The baseband converter 133 transmits the generated I / Q data to the spectrum generator 135 and the I / Q data buffer 134.

이러한 기저대역 변환기(133)는 디지털 다운 컨버터(Digital Down Converter: DDC)로 구현될 수 있다. The baseband converter 133 may be implemented as a digital down converter (DDC).

스펙트럼 생성기(135)는 기저대역 변환기(133)로부터 입력된 I/Q 데이터에 대한 순시 스펙트럼을 생성하여 신호 탐지기(136)와 사용자 인터페이스부(140)로 전송한다. The spectrum generator 135 generates an instantaneous spectrum for I / Q data input from the baseband converter 133 and transmits the instantaneous spectrum to the signal detector 136 and the user interface unit 140.

이러한 스펙트럼 생성기(135)는 순시 스펙트럼을 다음과 같이 생성한다. 먼저, 스펙트럼 생성기(135)는 N개의 I/Q 데이터를 수집한다. 이후, 스펙트럼 생성기(135)는 길이가 N인 윈도잉 필터(Windowing filter)를 곱한 윈도잉 프레임(windowing frame)을 구성한다. 그런 후, 스펙트럼 생성기(135)는 윈도잉 프레임에 대해 길이 N의 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform: FFT)을 수행한다. 이후, 스펙트럼 생성기(135)는 고속 푸리에 변환 결과(즉, FFT 결과)에 절대값을 취한 후 제곱하여 순시 스펙트럼을 생성한다.This spectrum generator 135 generates the instantaneous spectrum as follows. First, the spectrum generator 135 collects N I / Q data. The spectrum generator 135 then constructs a windowing frame that is multiplied by a windowing filter of length N. [ Spectrum generator 135 then performs Fast Fourier Transform (FFT) of length N on the windowing frame. Then, the spectrum generator 135 takes the absolute value of the fast Fourier transform result (i.e., the FFT result) and squares it to generate the instantaneous spectrum.

신호 탐지기(136)는 스펙트럼 생성기(135)로부터 입력된 순시 스펙트럼으로부터 평균 스펙트럼을 생성하여 사용자에 의해 설정된 제어 파라미터에 따라 통신정보를 생성할 통신신호의 존재 또는 종료 여부를 판단하는 신호탐지 기능을 수행한다.The signal detector 136 generates an average spectrum from the instantaneous spectrum inputted from the spectrum generator 135 and performs a signal detection function for determining whether a communication signal for generating communication information is present or terminated according to a control parameter set by the user do.

여기서, 사용자에 의해 설정되는 제어 파라미터는 하기 표 1과 같다. 이러한 제어 파라미터는 통신정보 생성 장치(100)의 동작하기에 앞서 사용자에 의해 설정되며, 운용환경 및 운용조건에 따라 변경 가능하다.Here, the control parameters set by the user are shown in Table 1 below. These control parameters are set by the user prior to the operation of the communication information generating apparatus 100, and can be changed according to the operating environment and operating conditions.

제어 파리미터Control parameter 설명Explanation 탐지 대역폭Detection bandwidth 평균 스펙트럼 중 신호탐지를 수행하는 주파수 대역폭The frequency bandwidth to perform signal detection in the average spectrum 탐지 임계값Detection threshold 신호탐지를 위해 평균 스펙트럼의 전력값과 비교되는 값The value to be compared with the power value of the average spectrum for signal detection 신호존재판단시간Signal presence judgment time 신호의 존재여부를 판단하기 위해 순시 스펙트럼을 수집하는 시간The time to collect the instantaneous spectrum to determine the presence of the signal 신호수집시간Signal acquisition time 탐지된 신호에 대해 복조를 수행하는 시간The time to perform demodulation on the detected signal 신호종료판단시간Signal end determination time 신호의 종료여부를 판단하기 위해 순시 스펙트럼을 수집하는 시간The time to collect the instantaneous spectrum to judge whether the signal is finished or not 신호탐지 모드Signal detection mode 신호탐지를 수행할 주파수를 선택하는 방법으로,
탐색 모드 또는 목록 모드 중에 설정 As a method of selecting a frequency to perform signal detection,
Set during navigation or list mode 탐색 시작주파수Search start frequency 탐색 모드에서 신호탐지를 시작하는 주파수Frequency at which to start signal detection in seek mode 탐색 종료주파수Search end frequency 탐색 모드에서 신호탐지를 종료하는 주파수The frequency at which signal detection ends in seek mode 탐색 주파수간격Search Frequency Interval 탐색 모드에서 신호탐지를 수행하는 주파수 간격Frequency interval to perform signal detection in seek mode 목록 주파수List frequency 목록 모드에서 신호탐지를 수행하는 주파수 리스트List of frequencies that perform signal detection in list mode 탐지 반복횟수Number of detection iterations 신호탐지 수행에 대한 반복횟수Number of repetitions for performing signal detection

신호 탐지기(136)는 탐지시간(즉, 신호존재판단시간, 신호수집시간, 신호종료판단시간)에 따라 신호탐지 기능을 수행한다.The signal detector 136 performs a signal detection function according to the detection time (i.e., the signal presence determination time, the signal collection time, and the signal end determination time).

또한, 신호 탐지기(136)는 신호탐지를 수행할 주파수를 선택하는 방식에 따라 신호탐지 모드인 탐색 모드와 목록 모드로 구분된다. 즉, 탐색 모드는 사용자가 설정한 탐지 시작주파수를 시작으로 탐지 주파수간격 만큼 탐지 종료주파수까지 주파수를 증가시키면서 신호탐지를 수행하는 모드이다. 목록 모드는 사용자가 설정한 목록 주파수에 따라 순차적으로 신호탐지 주파수 설정하여 신호탐지를 수행한다. In addition, the signal detector 136 is divided into a search mode, which is a signal detection mode, and a list mode, according to a method of selecting a frequency to perform signal detection. That is, the search mode is a mode for performing signal detection while increasing the frequency up to the detection end frequency by the detection frequency interval starting from the detection start frequency set by the user. List mode performs signal detection by sequentially setting the signal detection frequency according to the list frequency set by the user.

한편, 신호 탐지기(136)는 I/Q 데이터의 저장 또는 출력에 대한 동작 제어명령을 I/Q 데이터 버퍼(134)로 전송한다. Meanwhile, the signal detector 136 transmits an operation control command for storing or outputting I / Q data to the I / Q data buffer 134.

즉, 신호 탐지기(136)는 통신신호의 존재 또는 종료 여부를 판단하는 시간구간인 신호존재판단시간 또는 신호종료판단시간 동안에 I/Q 데이터의 저장에 대한 동작 제어명령을 I/Q 데이터 버퍼(134)로 전송한다. 이에 따라, I/Q 데이터 버퍼(134)는 기저대역 변환기(133)로부터 출력되는 I/Q 데이터를 임시로 저장한다.That is, the signal detector 136 transmits an operation control command for storing the I / Q data during the signal existence determination time or the signal end determination time, which is a time interval for determining whether the communication signal exists or not, to the I / Q data buffer 134 ). Accordingly, the I / Q data buffer 134 temporarily stores the I / Q data output from the baseband converter 133.

다음으로, 신호 탐지기(136)는 신호수집시간 카운팅 과정을 수행하면, I/Q 데이터의 출력에 대한 제어명령을 I/Q 데이터 버퍼(134)로 전송한다. 이에 따라, I/Q 데이터 버퍼(134)는 기 저장되어 있는 I/Q 데이터 뿐만 아니라, 기저대역 변환기(133)로부터 실시간으로 입력되는 I/Q 데이터를 주파수 오프셋 제거기(137)로 출력한다.Next, the signal detector 136 transmits a control command for outputting the I / Q data to the I / Q data buffer 134 when the signal collection time counting process is performed. Accordingly, the I / Q data buffer 134 outputs I / Q data input from the baseband converter 133 in real time to the frequency offset eliminator 137 as well as the I / Q data stored in the I / Q data buffer 134.

아울러, 신호 탐지기(136)는 평균 스펙트럼을 이용하여 RF 신호를 기저대역으로 변환하는 과정에서 발생된 오차로 인한 I/Q 데이터에 존재하는 주파수 오프셋을 추정한다.In addition, the signal detector 136 estimates a frequency offset existing in the I / Q data due to the error generated in converting the RF signal to the baseband using the average spectrum.

주파수 오프셋 제거기(137)는 신호 탐지기(136)에 의해 추정된 주파수 오프셋을 입력받아 I/Q 데이터에 존재하는 주파수 오프셋을 제거한다. 이를 위해, 주파수 오프셋 제거기(137)는 수치 제어 발진기(NCO)를 이용하여 주파수 오프셋에 해당하는 LO 신호를 생성하고, 이를 I/Q 데이터와 혼합한다.The frequency offset eliminator 137 receives the frequency offset estimated by the signal detector 136 and removes a frequency offset existing in the I / Q data. To this end, the frequency offset canceller 137 generates an LO signal corresponding to a frequency offset using a numerically controlled oscillator (NCO) and mixes it with I / Q data.

도 3을 참조하면, 주파수 오프셋 제거기(137)는 주파수 오프셋이 존재하는 I/Q 데이터의 중심주파수를 신호 탐지기(136)에 의해 추정된 주파수 오프셋 만큼 이동시켜 주파수 오프셋을 상쇄시킨다. 즉, 도 3에서는 I/Q 데이터의 중심주파수가 20㎑ 지점에서 0㎑ 지점으로 이동되어 주파수 오프셋이 제거된다. 도 3은 상기 도 2의 주파수 오프셋 제거기의 주파수 오프셋 제거 전과 후의 I/Q 데이터에 대한 스펙트럼을 나타낸 도면이다.3, the frequency offset eliminator 137 shifts the center frequency of the I / Q data having the frequency offset by the frequency offset estimated by the signal detector 136 to cancel the frequency offset. That is, in FIG. 3, the center frequency of the I / Q data is shifted from the 20 kHz point to the 0 kHz point, and the frequency offset is removed. FIG. 3 is a diagram illustrating a spectrum of I / Q data before and after frequency offset removal of the frequency offset eliminator of FIG. 2; FIG.

복조기(138)는 주파수 오프셋 제거기(137)에 의해 주파수 오프셋이 제거된 I/Q 데이터를 입력받아, 사용자에 의해 설정된 통신신호의 복조방식(즉, 아날로그 복조 또는 디지털 복조)에 따라 I/Q 데이터에 대한 복조를 수행하여 복조 데이터를 생성하여 사용자 인터페이스부(140)로 출력한다. 여기서, 사용자에 의해 설정된 통신신호의 복조방식은 AM(Amplitude Modulation), FM(Frequency Modulation) 등의 아날로그 복조 방식이거나, FSK(Frequency Shift Keying), PSK(Phase Shift Keying) 등의 디지털 복조 방식일 수 있다.The demodulator 138 receives the I / Q data from which the frequency offset is removed by the frequency offset eliminator 137, and outputs the I / Q data according to a demodulation scheme (i.e., analog demodulation or digital demodulation) And outputs the generated demodulated data to the user interface unit 140. The demodulated data is output to the user interface unit 140. [ The demodulation method of the communication signal set by the user may be an analog demodulation method such as AM (Amplitude Modulation) or FM (Frequency Modulation) or a digital demodulation method such as FSK (Frequency Shift Keying) or PSK have.

이하, 도 4 및 도 5를 참조하여 신호 탐지기(136)의 통신신호 탐지 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of detecting a communication signal of the signal detector 136 will be described in detail with reference to FIGS. 4 and 5. FIG.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 통신신호 탐지 방법을 나타낸 도면이고, 도 5는 평균 스펙트럼에 대한 탐지 임계값의 비교를 설명하는 도면이다.FIG. 4 is a diagram illustrating a method of detecting a communication signal according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a diagram illustrating a comparison of detection thresholds for an average spectrum.

먼저, 신호 탐지기(136)는 신호탐지 모드에 따라 신호탐지를 수행할 첫번째 주파수를 선택한다(S201). 즉, 신호 탐지기(136)는 신호탐지 모드가 탐색 모드이면, 탐색 시작주파수를 신호탐지 대상 주파수로 결정하고, 목록 모드이면, 목록 주파수의 주파수 리스트 중 첫 번째 값을 신호탐지 대상 주파수로 설정한다.First, the signal detector 136 selects a first frequency to perform signal detection according to the signal detection mode (S201). That is, the signal detector 136 determines the search start frequency as the signal detection target frequency if the signal detection mode is the search mode, and sets the first value in the frequency list of the list frequency as the signal detection target frequency if the signal detection mode is the list mode.

이때, 신호 탐지기(136)는 신호탐지 대상 주파수로 선택된 주파수 정보를 고주파 수신기(131)로 전달하고, 이에 해당되는 IF 신호를 생성하도록 한다.At this time, the signal detector 136 transmits the selected frequency information to the high frequency receiver 131 and generates the corresponding IF signal.

다음으로, 신호 탐지기(136)는 스펙트럼 생성기(135)로부터 전송된 순시 스펙트럼에 대해 평균 스펙트럼을 생성하여 통신정보를 생성할 통신신호가 존재하는지를 판단한다(S202).Next, the signal detector 136 generates an average spectrum for the instantaneous spectrum transmitted from the spectrum generator 135 to determine whether there is a communication signal for generating communication information (S202).

구체적으로, 신호 탐지기(136)는 스펙트럼 생성기(135)로부터 전송된 순시 스펙트럼을 사용자에 의해 설정된 신호존재판단시간 동안 수집한다. 이후, 신호 탐지기(136)는 수집된 순시 스펙트럼의 전력값에 대해 평균을 취하여 평균 스펙트럼을 생성한다. 그리고, 신호 탐지기(136)는 평균 스펙트럼 중에서 탐지 대역폭에 포함되는 전력값을 탐지 임계값과 비교하여 통신신호가 존재하는지를 판단한다.Specifically, the signal detector 136 collects the instantaneous spectrum transmitted from the spectrum generator 135 for the signal presence determination time set by the user. The signal detector 136 then averages the power values of the collected instantaneous spectra to produce an average spectrum. The signal detector 136 compares the power value included in the detection bandwidth with the detection threshold among the average spectra to determine whether a communication signal exists.

즉, 신호 탐지기(136)는 평균 스펙트럼 중에서 탐지 대역폭에 포함되는 전력값이 탐지 임계값보다 큰 전력값이 존재하면, 통신신호가 존재하는 것으로 판단한다. 이때, 신호 탐지기(136)는 주파수 오프셋 추정 과정을 수행한다(S203).That is, the signal detector 136 determines that a communication signal exists if a power value of the average spectrum that is greater than the detection threshold value exists in the detection bandwidth. At this time, the signal detector 136 performs a frequency offset estimation process (S203).

반면에, 신호 탐지기(136)는 평균 스펙트럼 중에서 탐지 대역폭에 포함되는 전력값이 탐지 임계값보다 큰 전력값이 존재하지 않으면, 통신신호가 존재하지 않는 것으로 판단한다. 이때, 신호 탐지기(136)는 탐색완료 확인 과정을 수행한다(S206).On the other hand, the signal detector 136 determines that there is no communication signal if the power value included in the detection bandwidth among the average spectra is not greater than the detection threshold value. At this time, the signal detector 136 performs a search completion confirmation process (S206).

도 5를 참조하여, 통신신호 확인 과정(S202)에서 평균 스펙트럼에 대한 탐지 임계값의 비교를 설명한다. Referring to FIG. 5, a comparison of detection thresholds for an average spectrum in the communication signal checking process (S202) will be described.

탐지 대역폭은 기저대역 중심으로 한 주파수 대역폭으로 정의된다. 여기서는 탐지 대역폭이 기저대역 중심인 0㎑을 기준으로 한 주파수 대역폭 -40㎑∼40㎑이다. 탐지 임계값은 평균 스펙트럼의 전력값 비교하는 전력값이다. 여기서는 탐지 임계값이 -30㏈이다.The detection bandwidth is defined as the frequency bandwidth centered on the baseband. Here, the detection bandwidth is a frequency bandwidth of -40 kHz to 40 kHz based on 0 kHz, which is the baseband center. The detection threshold is a power value that compares the power value of the average spectrum. Here, the detection threshold is -30 dB.

참고로, 도 5에서는 탐지 대역폭에 해당하는 평균 스펙트럼에서 탐지 임계값보다 큰 전력값이 존재하므로, 신호 탐지기(136)는 통신신호가 존재하는 것으로 판단한다.For reference, in FIG. 5, since there is a power value larger than the detection threshold value in the average spectrum corresponding to the detection bandwidth, the signal detector 136 determines that a communication signal exists.

한편, 신호 탐지기(136)는 통신신호 존재를 확인할 때(S202), I/Q 데이터 버퍼(134)로 동작 제어명령을 전송한다. 여기서, 동작 제어명령은 신호존재판단시간에 해당하는 I/Q 데이터를 저장하도록 제어하는 명령이다.On the other hand, the signal detector 136 transmits an operation control command to the I / Q data buffer 134 when confirming the presence of a communication signal (S202). Here, the operation control command is an instruction to control the I / Q data corresponding to the signal existence determination time to be stored.

다음으로, 신호 탐지기(136)는 통신신호 존재를 확인하면(S202), RF 신호를 기저대역으로 변환하는 과정에서 발생된 오차로 인한 I/Q 데이터에 존재하는 주파수 오프셋을 추정한다(S203). 이때, 신호 탐지기(136)는 추정된 주파수 오프셋을 주파수 오프셋 제거기(137)로 전달한다.Next, the signal detector 136 estimates the frequency offset existing in the I / Q data due to the error generated in the process of converting the RF signal into the baseband (S202). At this time, the signal detector 136 transmits the estimated frequency offset to the frequency offset eliminator 137.

구체적으로, 신호 탐지기(136)는 평균 스펙트럼의 탐지 대역폭 내에서 탐지 임계값과 교차하는 신호의 주파수 폭을 신호 대역폭으로 추정한다. 이후, 신호 탐지기(136)는 추정된 신호 대역폭의 중심 주파수를 주파수 오프셋으로 추정한다. 도 5를 참조하면, 평균 스펙트럼에서 추정된 신호 대역폭의 중심 주파수인 20㎑가 주파수 오프셋으로 추정된다.Specifically, the signal detector 136 estimates the frequency width of the signal intersecting the detection threshold within the detection bandwidth of the average spectrum as the signal bandwidth. The signal detector 136 then estimates the center frequency of the estimated signal bandwidth as a frequency offset. Referring to FIG. 5, the center frequency of the estimated signal bandwidth in the average spectrum, 20 kHz, is estimated as the frequency offset.

다음으로, 신호 탐지기(136)는 사용자에 의해 설정된 신호수집시간까지 진행시간을 카운팅한다(S204). 이때, 신호 탐지기(136)는 진행시간의 카운팅을 시작하면(S204), I/Q 데이터 버퍼(134)로 동작 제어명령을 전송한다. 여기서, 동작 제어명령은 I/Q 데이터를 출력하도록 제어하는 명령이다.Next, the signal detector 136 counts the progress time until the signal collection time set by the user (S204). At this time, when the signal detector 136 starts counting the progress time (S204), the signal detector 136 transmits an operation control command to the I / Q data buffer 134. [ Here, the operation control command is an instruction to control to output I / Q data.

다음으로, 신호 탐지기(136)는 카운팅된 시간이 신호수집시간에 도달하면 신호종료 확인 과정을 수행한다(S205). 이때, 신호 탐지기(136)는 신호종료 확인 과정을 시작하면(S205), I/Q 데이터 버퍼(134)로 동작 제어명령을 전송한다. 여기서, 동작 제어명령은 신호종료판단시간 동안에 해당하는 I/Q 데이터를 저장하도록 제어하는 명령이다.Next, the signal detector 136 performs a signal end confirmation process when the counted time reaches the signal acquisition time (S205). At this time, when the signal detector 136 starts the signal end confirmation process (S205), the signal detector 136 transmits the operation control command to the I / Q data buffer 134. Here, the operation control command is an instruction for controlling the corresponding I / Q data to be stored during the signal end determination time.

구체적으로, 신호 탐지기(136)는 사용자에 의해 설정된 신호종료판단시간 동안 수집된 순시 스펙트럼으로부터 평균 스펙트럼을 생성한다. 이후, 신호 탐지기(136)는 탐지 대역폭 내에서 평균 스펙트럼의 전력값을 탐지 임계값과 비교하여 수집된 신호의 종료여부를 판단한다. Specifically, the signal detector 136 generates an average spectrum from the instantaneous spectra collected during the signal end determination time set by the user. Then, the signal detector 136 compares the power value of the average spectrum with the detection threshold value within the detection bandwidth to determine whether the collected signal is terminated.

즉, 신호 탐지기(136)는 평균 스펙트럼의 전력값이 탐지 임계값보다 작으면, 신호종료로 판단하여 다음 단계로 탐색완료를 확인한다(S206). 반면에, 신호 탐지기(136)는 평균 스펙트럼의 전력값이 탐지 임계값보다 크면, 신호가 지속된다고 판단하여 진행시간의 카운팅 과정을 수행한다(S204).That is, if the power value of the average spectrum is smaller than the detection threshold value, the signal detector 136 determines that the signal has been terminated and confirms the search to the next stage (S206). On the other hand, if the power value of the average spectrum is larger than the detection threshold value, the signal detector 136 determines that the signal is continued and performs the counting of the progress time (S204).

다음으로, 신호 탐지기(136)는 탐지완료 확인 과정을 통해 신호탐지 모드에 따라 모든 주파수에 대하여 신호탐지를 수행하였는지를 확인한다(S206).Next, the signal detector 136 confirms whether the signal detection is performed for all the frequencies according to the signal detection mode through the detection completion process (S206).

이때, 신호 탐지기(136)는 선택된 신호탐지 모드에 해당되는 모든 주파수를 탐지하면 신호탐지를 반복 수행할지를 판단한다(S207). 그렇지 않으면, 신호 탐지기(136)는 다음 주파수 이동 과정을 실시한다(S208).At this time, if the signal detector 136 detects all frequencies corresponding to the selected signal detection mode, it determines whether to perform signal detection repeatedly (S207). Otherwise, the signal detector 136 performs the next frequency shift process (S208).

다음으로, 신호 탐지기(136)는 탐지반복 확인 과정을 통해 설정된 신호탐지 모드에 따라 신호탐지 과정을 새로 반복할지를 판단한다(S207).Next, the signal detector 136 determines whether to repeat the signal detection process according to the signal detection mode set through the detection repeat check process (S207).

신호 탐지기(136)는 사용자에 의해 설정된 탐지 반복횟수 만큼 신호탐지가 반복되었으면 신호 탐지를 종료한다. 그렇지 않으면, 신호 탐지기(136)는 기 설정된 신호탐지 모드에 따라 신호탐지를 새로 시작한다(S201).The signal detector 136 terminates the signal detection if the signal detection is repeated by the number of detection repetitions set by the user. Otherwise, the signal detector 136 newly starts signal detection according to a predetermined signal detection mode (S201).

다음으로, 신호 탐지기(136)는 다음 주파수 이동 과정을 통해 신호탐지 모드에 따라 신호탐지를 수행할 다음 주파수를 설정한다(S208). Next, the signal detector 136 sets the next frequency to perform signal detection according to the signal detection mode through the next frequency shift process (S208).

구체적으로, 신호 탐지기(136)는 신호탐지 모드가 탐색모드로 선택된 경우에, 다음의 신호탐지 주파수로 현재 주파수에서 탐색 주파수 간격 만큼 이동한 주파수 값을 설정한다. 또한, 신호 탐지기(136)는 신호탐지 모드가 목록모드로 선택된 경우에, 주파수 리스트 중에서 다음의 주파수 값을 선택한다. Specifically, when the signal detection mode is selected as the search mode, the signal detector 136 sets the frequency value shifted by the search frequency interval at the current frequency to the next signal detection frequency. Further, the signal detector 136 selects the next frequency value from the frequency list when the signal detection mode is selected as the list mode.

이때, 신호 탐지기(136)는 신호탐지를 수행할 다음 주파수가 선택되면, 해당 주파수 정보를 고주파 수신기(131)로 전달한다(S202).At this time, when the next frequency to perform signal detection is selected, the signal detector 136 transmits the frequency information to the high frequency receiver 131 (S202).

이상에서 설명된 본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그럼으로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and equivalent arrangements may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Accordingly, it is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiments. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims. It is also to be understood that the invention includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100 : 통신정보 생성 장치 110 : 안테나
120 : 고주파 신호 분배부 130 : 통신정보 생성부
131 : 고주파 수신기 132 : ADC
133 : 기저대역 변환기 134 : I/Q 데이터 버퍼
135 : 스펙트럼 생성기 136 : 신호 탐지기
137 : 주파수 오프셋 제거기 138 : 복조기
140 : 사용자 인터페이스부100: communication information generating device 110: antenna
120: high frequency signal distributor 130: communication information generator
131: high frequency receiver 132: ADC
133: base band converter 134: I / Q data buffer
135: spectrum generator 136: signal detector
137: frequency offset eliminator 138: demodulator
140: User interface section

Claims (14)

안테나로부터 수신된 통신신호에 대해 RF 신호를 생성하여 분배하기 위한 고주파 신호 분배부;
상기 고주파 신호 분배부에 의해 각각 분배된 RF 신호에 포함된 통신신호에 대해 순시 스펙트럼 및 복조 데이터가 포함된 통신정보를 생성하기 위한 다수의 통신정보 생성부; 및
상기 다수의 통신정보 생성부의 제어명령을 생성하여 전달하고, 상기 통신정보를 사용자가 확인 가능한 상태로 변환하여 제공하기 위한 사용자 인터페이스부;
를 포함하는 다채널 통신신호 탐지를 통한 통신정보 생성 장치.
A high frequency signal distribution unit for generating and distributing an RF signal to a communication signal received from an antenna;
A plurality of communication information generators for generating communication information including instantaneous spectrum and demodulated data for the communication signals included in the RF signals distributed by the high frequency signal distributor; And
A user interface unit for generating and transmitting a control command of the plurality of communication information generating units, converting the communication information into a state in which the user can check the communication information, and providing the converted communication information;
Channel communication signal detection unit.
제 1 항에 있어서,
상기 고주파 신호 분배부는,
상기 안테나로부터 수신된 통신신호에 대해 대역통과 필터링 및 증폭을 통해 상기 RF 신호를 생성하는 다채널 통신신호 탐지를 통한 통신정보 생성 장치.
The method according to claim 1,
The high frequency signal distributor may include:
And generating the RF signal by band-pass filtering and amplification of the communication signal received from the antenna.
제 1 항에 있어서,
상기 다수의 통신정보 생성부 각각은,
상기 RF 신호의 디지털 데이터에 대한 기저대역 변환을 통해 I(Inphase) 채널과 Q(Quadrature) 채널로 구성된 I/Q 데이터를 생성하기 위한 기저대역 변환기;
상기 I/Q 데이터에 대한 상기 순시 스펙트럼을 생성하여 출력하기 위한 스펙트럼 생성기; 및
상기 순시 스펙트럼으로부터 평균 스펙트럼을 생성하여 기 설정된 탐지시간에 따라 통신신호가 존재 또는 종료하는지를 판단하는 신호탐지 기능을 수행하기 위한 신호 탐지기;
를 포함하는 다채널 통신신호 탐지를 통한 통신정보 생성 장치.
The method according to claim 1,
Wherein each of the plurality of communication information generators comprises:
A baseband converter for generating I / Q data composed of an I (Inphase) channel and a Q (Quadrature) channel through baseband conversion of digital data of the RF signal;
A spectrum generator for generating and outputting the instantaneous spectrum for the I / Q data; And
A signal detector for generating a mean spectrum from the instantaneous spectrum and performing a signal detection function for determining whether a communication signal is present or terminated according to a predetermined detection time;
Channel communication signal detection unit.
제 3 항에 있어서,
상기 신호 탐지기는,
상기 RF 신호를 기저대역 변환 과정에서 발생된 오차로 인한 상기 I/Q 데이터에 존재하는 주파수 오프셋을 추정하고,
상기 다수의 통신정보 생성부 각각은,
상기 추정된 주파수 오프셋을 이용하여 상기 I/Q 데이터에 존재하는 주파수 오프셋을 제거하기 위한 주파수 오프셋 제거기; 및
상기 주파수 오프셋이 제거된 I/Q 데이터에 대한 복조를 통해 상기 복조 데이터를 생성하여 출력하기 위한 복조기;
를 포함하는 다채널 통신신호 탐지를 통한 통신정보 생성 장치.
The method of claim 3,
The signal detector comprises:
Estimating a frequency offset existing in the I / Q data due to an error generated in the baseband conversion of the RF signal,
Wherein each of the plurality of communication information generators comprises:
A frequency offset canceller for removing a frequency offset present in the I / Q data using the estimated frequency offset; And
A demodulator for generating and outputting the demodulated data through demodulation of I / Q data from which the frequency offset is removed;
Channel communication signal detection unit.
제 4 항에 있어서,
상기 신호 탐지기는,
상기 평균 스펙트럼의 탐지 대역폭 내에서 탐지 임계값과 교차하는 신호의 주파수 폭을 신호 대역폭으로 추정한 후, 추정된 신호 대역폭의 중심 주파수를 주파수 오프셋으로 추정하는 다채널 통신신호 탐지를 통한 통신정보 생성 장치.
5. The method of claim 4,
The signal detector comprises:
Channel communication signal detection for estimating a frequency width of a signal intersecting with a detection threshold within a detection bandwidth of the average spectrum as a signal bandwidth and then estimating a center frequency of the estimated signal bandwidth as a frequency offset, .
제 3 항에 있어서,
상기 다수의 통신정보 생성부 각각은,
상기 고주파 신호 분배부로부터 분배된 상기 RF 신호를 IF(Intermediate Frequency) 신호로 변환하기 위한 고주파 수신기; 및
상기 고주파 수신기로부터 입력되는 상기 IF 신호에 대한 샘플링 및 양자화를 통해 상기 디지털 데이터를 생성하기 위한 ADC(Analog-Digital Converter);
를 포함하는 다채널 통신신호 탐지를 통한 통신정보 생성 장치.
The method of claim 3,
Wherein each of the plurality of communication information generators comprises:
A high frequency receiver for converting the RF signal distributed from the high frequency signal distributor into an IF (Intermediate Frequency) signal; And
An ADC (Analog-Digital Converter) for generating the digital data by sampling and quantizing the IF signal inputted from the high-frequency receiver;
Channel communication signal detection unit.
제 6 항에 있어서,
상기 신호 탐지기는,
신호탐지 대상 주파수로 선택된 주파수 정보를 상기 고주파 수신기로 전달하는 다채널 통신신호 탐지를 통한 통신정보 생성 장치.
The method according to claim 6,
The signal detector comprises:
And transmits the selected frequency information to the high frequency receiver.
제 7 항에 있어서,
상기 신호 탐지기는,
상기 신호탐지 대상 주파수를 기 설정된 신호탐지 모드에 따라 설정하는 다채널 통신신호 탐지를 통한 통신정보 생성 장치.
8. The method of claim 7,
The signal detector comprises:
And setting the signal detection target frequency according to a predetermined signal detection mode.
제 3 항에 있어서,
상기 탐지시간은, 신호존재판단시간, 신호종료판단시간, 신호수집시간을 포함하고,,
상기 신호 탐지기는,
상기 신호존재판단시간 또는 상기 신호종료판단시간 동안에 상기 I/Q 데이터를 I/Q 데이터 버퍼에 저장하도록 동작 제어명령을 전송하고,
상기 신호수집시간의 카운팅 과정을 수행할 때, 상기 I/Q 데이터를 상기 I/Q 데이터 버퍼로부터 출력하도록 동작 제에명령을 전송하는 다채널 통신신호 탐지를 통한 통신정보 생성 장치.
The method of claim 3,
The detection time includes a signal existence judgment time, a signal termination judgment time, and a signal collection time,
The signal detector comprises:
Transmitting an operation control command to store the I / Q data in the I / Q data buffer during the signal presence determination time or the signal end determination time,
And transmitting a command to an operating device to output the I / Q data from the I / Q data buffer when counting the signal collection time.
제 3 항에 있어서,
상기 신호 탐지기는,
상기 평균 스펙트럼 중에서 탐지 대역폭에 포함되는 전력값을 탐지 임계값과 비교하여 통신신호에 대한 존재 또는 종료를 판단하는 다채널 통신신호 탐지를 통한 통신정보 생성 장치.
The method of claim 3,
The signal detector comprises:
And comparing the power value included in the detection bandwidth among the average spectra with a detection threshold to determine presence or termination of the communication signal.
신호탐지 대상 주파수를 선택하는 단계;
외부로부터 전달된 순시 스펙트럼을 신호존재판단시간 동안 수집하는 단계;
상기 신호존재판단시간 동안 수집된 순시 스펙트럼의 전력값에 대해 평균을 취하여 제1 평균 스펙트럼을 생성하는 단계;
상기 제1 평균 스펙트럼 중에서 통신정보를 생성할 통신신호가 존재하는지를 판단하는 단계; 및
상기 판단 결과에 따라, RF 신호를 기저대역으로 변환하는 과정에서 발생된 오차로 인한 I/Q 데이터에 존재하는 주파수 오프셋을 추정하는 단계;
를 포함하는 통신신호 탐지 방법.
Selecting a signal detection target frequency;
Collecting an instantaneous spectrum transmitted from the outside for a signal existence judgment time;
Generating a first mean spectrum by averaging the power values of the instantaneous spectra collected during the signal presence determination time;
Determining whether a communication signal for generating communication information exists among the first average spectrum; And
Estimating a frequency offset existing in the I / Q data due to an error generated in the process of converting the RF signal to the baseband according to the determination result;
/ RTI >
제 11 항에 있어서,
상기 주파수 오프셋을 추정하는 단계 이후에,
신호수집시간까지 진행시간을 카운팅하는 단계;
상기 카운팅된 시간이 상기 신호수집시간에 도달하면, 외부로부터 전달된 순시 스펙트럼을 신호종료판단시간 동안 수집하는 단계;
상기 신호종료판단시간 동안 수집된 순시 스펙트럼의 전력값에 대해 평균을 취하여 제2 평균 스펙트럼을 생성하는 단계; 및
상기 제2 평균 스펙트럼 중에서 통신신호가 종료하는지를 판단하는 단계;
를 더 포함하는 통신신호 탐지 방법.
12. The method of claim 11,
After the step of estimating the frequency offset,
Counting a progress time until a signal acquisition time;
When the counted time reaches the signal collection time, collecting an instantaneous spectrum delivered from the outside for a signal end determination time;
Generating a second mean spectrum by averaging the power values of the instantaneous spectra collected during the signal end determination time; And
Determining whether a communication signal ends in the second average spectrum;
Further comprising the steps of:
제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
상기 판단 단계 이후에, 신호탐지 모드에 따라 모든 주파수에 대하여 신호탐지를 완료하였는지를 확인하는 단계; 및
상기 확인 결과에 따라 신호탐지 모드에 따라 신호탐지를 수행할 다음 주파수를 설정하는 단계;
를 더 포함하는 통신신호 탐지 방법.
13. The method according to claim 11 or 12,
Confirming whether signal detection has been completed for all frequencies according to the signal detection mode after the determining step; And
Setting a next frequency to perform signal detection according to the signal detection mode according to the result of the check;
Further comprising the steps of:
제 13 항에 있어서,
상기 확인 결과에 따라 탐지 반복횟수 만큼 신호탐지가 반복되었는지를 판단하여 신호탐지 과정을 반복 또는 종료하는 단계;
를 더 포함하는 통신신호 탐지 방법.
14. The method of claim 13,
Repeating or ending the signal detection process by determining whether the signal detection is repeated by the number of times of detection according to the result of the detection;
Further comprising the steps of:
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